CN105873256A - 一种非接触式电磁加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式电磁加热系统，所述电磁加热系统包括：容器；加热盘，其可拆卸地设置在所述容器内部的底部，所述加热盘接收电磁能量产生热量；以及电磁发生装置，其向所述加热盘发射电磁能量。通过在容器内部设置能够接收电磁能量的加热盘，利用电磁发生装置在容器底部产生电磁场，发射电磁能量，使容器内的加热盘接收电磁能量并产生热量，从而对容器内的内容物进行加热，改变了传统的接触式电磁加热方法，突破了传统电磁加热方法中对容器材质的限制，使电磁加热技术能够广泛应用于瓦罐、陶瓷等炊具，尤其是应用于大中型瓦罐加热中，提高了加热的效率及便利性。

Description

一种非接触式电磁加热系统

技术领域

本发明涉及加热装置及技术领域，具体涉及一种非接触式的，利用无线电磁加热原理的电磁加热系统。

背景技术

电磁加热的原理是利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流，利用涡旋电流的焦耳热效应使导体升温，从而实现加热。利用电磁加热时，其加热原理决定了对加热容器材质的限制，一般加热容器的材质必须为铁质或合金钢，其他材质的容器，例如陶瓷、瓦罐等由于材料电阻率过大或过小，会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作，因此，传统的电磁加热方式具有极大的局限性。

另一方面，利用瓦罐制作特色食品是人们日常生活中不可缺少的一部分，瓦罐食品具有口味独特，营养丰富的特点，但是，由于瓦罐材质的特殊性，目前无法利用电磁加热原理进行直接的加热，一般采用传统的炭火加热方式进行加热，尤其是大中型瓦罐，利用传统加热方式加热存在诸多弊端。现有技术中，对于大中型瓦罐的加热，一般采用在瓦罐的侧面打孔，将加热棒通过侧壁的孔插入瓦罐内。此种加热方式存在以下问题：1、加热棒容易被腐蚀。一般加热棒3-6个月就会被腐蚀，需要重新更换，成本较高；2、打孔方式容易造成瓦罐内液体泄露，易发生漏电等安全事故；3、瓦罐的完整性遭到破坏，容易发生裂痕，缩短瓦罐的使用寿命。如何突破瓦罐材质的限制，将电磁加热技术应用到瓦罐，尤其是大中型瓦罐的加热技术中，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非接触式电磁加热系统，能够不限于加热容器的材质对其内容物进行电磁加热。

本发明的另一个目的是，提供一种对大中型瓦罐进行非接触式的无线电磁加热系统。

为实现上述目的，本发明方法采用如下具体方案：

一种非接触式电磁加热系统，所述电磁加热系统包括：

容器；

加热盘，其可拆卸地设置在所述容器内部的底部，所述加热盘接收电磁能量产生热量；以及

电磁发生装置，其向所述加热盘发射电磁能量。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘设置为能够增加表面积的立体镂空状。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘采用增材制造的方式一体成型制造。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘的具体设置方式为：所述加热盘包括镂空状的底盘、镂空壳体以及提拉部，所述镂空壳体呈倒置喇叭形，并罩扣在所述底盘上部，所述提拉部设置在所述镂空壳体的顶部。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述镂空壳体的设置方式为：所述镂空壳体由多个条形板以镂空壳体的顶部呈辐射状分布构成，相邻所述条形板之间间隔有一定距离，构成使液体流通的镂空部；所述条形板的表面，且沿所述条形板的纵向延伸方向设置有用于导流的凹槽。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘的具体设置方式为：所述加热盘的盘底设置为平面状，从所述加热盘的盘底向上部空间立体延伸，形成中部凹陷，边缘凸出的鸟巢状的延伸部，且所述加热盘的盘底及延伸部均为镂空状通透设置。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘的盘底设置有3个以上由热的不良导体制成的支撑装置，以将所述加热盘撑离所述容器底部。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘为可折叠设置。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘的材质为镍铬合金钢；所述加热盘的表面涂布有三氧化二铝防腐层。

优选的是，所述的非接触式电磁加热系统中，所述容器为顶部开口的大中型瓦罐；所述电磁发生装置为电磁炉。

本发明方法具有如下优点：本发明通过在容器内部设置能够接收电磁能量的加热盘，利用电磁发生装置在容器底部产生电磁场，发射电磁能量，使容器内的加热盘接收电磁能量并产生热量，从而对容器内的内容物进行加热，改变了传统的接触式电磁加热方法，突破了传统电磁加热方法中对容器材质的限制，使电磁加热技术能够广泛应用于电阻率过大或过小的瓦罐、陶瓷、玻璃、铁及合金钢以外的其他金属炊具等，尤其是应用于大中型瓦罐加热中，提高了大中型瓦罐加热的效率及便利性。

此外，本发明通过将增材制造方法，即3D打印技术应用到加热盘的制作中，使加热盘呈一体成型的立体镂空状，极大地增加了加热盘的表面积，并采用电脑仿真技术设计和优化，充分考虑了电磁感应、流体、结构等多物理场的相互影响，使其能够更好地接收并利用电磁能量转换热量，使热量呈涡流状在容器内高效、迅速、均匀地传导，提高了加热效率及对电磁能量的利用率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的非接触式电磁加热系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例2中所述加热盘的纵切面结构示意图；

图3为本发明实施例2中所述加热盘的俯视图；

图4为本发明实施例3中所述加热盘的纵切面结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种非接触式电磁加热系统，如图1所示，所述电磁加热系统包括：容器1，用于装入液体或食材后进行烹煮，不限于容器1材质的电阻率大小，例如瓦罐、陶瓷、玻璃、铁及合金钢以外的其他金属炊具等，本实施例中具体采用大中型瓦罐。加热盘2，其可拆卸地设置在所述容器1内部的底部，所述加热盘2接收电磁能量产生热量。加热盘2采用高磁导率材质制备，在电磁场中产生涡旋电流并实现对容器1中内容物的加热。电磁发生装置3，其利用交变电流通过线圈产生交变磁场，以向所述加热盘2发射电磁能量。

本发明通过在容器1内部设置能够接收电磁能量的加热盘2，利用电磁发生装置3在容器1底部产生交变电磁场，发射电磁能量，使容器1内的加热盘2接收电磁能量并产生热量，从而对容器1内的内容物进行加热，改变了传统的接触式电磁加热方法，突破了传统电磁加热方法中对容器1材质的限制，使电磁加热技术能够广泛应用于铁锅以外的其他炊具，尤其是应用于大中型瓦罐加热中，提高了大中型瓦罐加热的效率及便利性。

使用时，将加热盘2放置到大中型瓦罐的内部，由于重力的作用，加热盘2到达瓦罐的底部。开启所述电磁发生装置3，产生交变磁场，加热盘2作为导体在交变磁场中产生热量，从而对瓦罐的内容物进行均匀、方便的加热。加热完毕后可将加热盘2取出进行清洁，以重复使用，改变了传统的大中型瓦罐的加热方法，无需在瓦罐上打孔使用加热棒，也无需使用炭火，具有系统免维护、无溶液泄露、无漏电等安全隐患的优点，能够保持瓦罐的完整性，提高瓦罐的使用寿命。

实施例2

一种非接触式电磁加热系统，如图1所示，所述电磁加热系统包括：容器1，本实施例中所述容器1为顶部开口的大中型瓦罐，瓦罐高度40-50cm肚子45-55cm口径30-40cm，可以放约30斤的坛子鸡，2斤/只的鸡可以放15只。加热盘2，其可拆卸地设置在所述容器1内部的底部，所述加热盘2接收电磁能量产生热量；以及电磁发生装置3，其向所述加热盘2发射电磁能量。本实施例中所述电磁发生装置3为功率为5KW电磁炉，加热时间需要约2个小时。

如图2、3所示，所述加热盘2设置为能够增加表面积的立体镂空状，所述加热盘2采用增材制造的方式一体成型制造。所述加热盘2的具体设置方式为：所述加热盘2包括镂空状的底盘5、镂空壳体7以及提拉部6，提拉部6的作用使将加热盘2方便地提起，可以设置为拉环、按钮等。所述加热盘2的盘底5设置为与容器1底部相对应的平面状，使加热盘2能够与容器1的底部相匹配，以进行均匀加热。所述镂空壳体7呈倒置喇叭形，并罩扣在所述底盘5上部，所述提拉部6设置在所述镂空壳体7的顶部。

所述的非接触式电磁加热系统中，所述镂空壳体7的设置方式为：所述镂空壳体7由多个条形板9以镂空壳体7的顶部呈辐射状分布构成，相邻所述条形板9之间间隔有一定距离，构成使液体流通的镂空部；所述条形板9的表面，且沿所述条形板9的纵向延伸方向设置有用于导流的凹槽。

所述加热盘2的盘底5设置有3个以上由热的不良导体制成的支撑装置4，以将所述加热盘2撑离所述容器1底部，一方面避免容器1底部局部受热，另一方面使加热盘2与容器1底部之间具有一定的空间，有利于容器1内液体流动，使液体能够从下至上穿过加热盘2向上运行形成涡流，提高加热效率。支撑装置4可根据实际需要设置为3个、4个或多个不等，主要作用是起到平稳支撑并隔离容器1底部的作用。支撑装置4的高度可根据需要设置为5-50mm不等，不宜过高或过低。

所述的非接触式电磁加热系统中，所述加热盘2为可折叠设置，使加热盘2可对折或多折等，使其便于通过容器1口部取放。加热盘2的材质为高磁导率材质，例如铁、不锈钢等，本实施例中所述加热盘2的材质为镍铬合金钢，具有磁导率高、无毒无害、耐腐蚀的优点。所述加热盘2的表面涂布有三氧化二铝防腐层，提高加热盘2的耐腐蚀性，增加其使用寿命。

实施例3

一种非接触式电磁加热系统，如图1所示，所述电磁加热系统包括：容器1，本实施例中所述容器1为顶部开口的大中型瓦罐，瓦罐高度40-50cm肚子45-55cm口径30-40cm，可以放约30斤的坛子鸡，2斤/只的鸡可以放15只。加热盘2，其可拆卸地设置在所述容器1内部的底部，所述加热盘2接收电磁能量产生热量；以及电磁发生装置3，其向所述加热盘2发射电磁能量。本实施例中所述电磁发生装置3为功率为4-6KW电磁炉，加热时间需要约2个小时。

如图4所示，所述加热盘2设置为能够增加表面积的立体镂空状，采用增材制造的方式一体成型制造。所述加热盘2的具体设置方式为：所述加热盘2的盘底5设置为平面状，从所述加热盘2的盘底5向上部空间立体延伸，形成中部凹陷，边缘凸出的鸟巢状的延伸部8，且所述加热盘2的盘底5及延伸部8均为镂空状通透设置。

本发明通过将增材制造方法，即3D打印技术应用到加热盘2的制作中，使加热盘2呈一体成型的立体镂空状，极大地增加了加热盘2的表面积，并采用电脑仿真技术设计和优化，充分考虑了电磁感应、流体、结构等多物理场的相互影响，使其能够更好地接收并利用电磁能量转换热量，使热量呈涡流状在容器1内高效、迅速、均匀地传导，提高了加热效率及对电磁能量的利用率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述电磁加热系统包括：

容器；

加热盘，其可拆卸地设置在所述容器内部的底部，所述加热盘接收电磁能量产生热量；以及

电磁发生装置，其向所述加热盘发射电磁能量。

2.如权利要求1所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘设置为能够增加表面积的立体镂空状。

3.如权利要求2所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘采用增材制造的方式一体成型制造。

4.如权利要求3所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘的具体设置方式为：所述加热盘包括镂空状的底盘、镂空壳体以及提拉部，所述镂空壳体呈倒置喇叭形，并罩扣在所述底盘上部，所述提拉部设置在所述镂空壳体的顶部。

5.如权利要求4所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述镂空壳体的设置方式为：所述镂空壳体由多个条形板以镂空壳体的顶部呈辐射状分布构成，相邻所述条形板之间间隔有一定距离，构成使液体流通的镂空部；所述条形板的表面，且沿所述条形板的纵向延伸方向设置有用于导流的凹槽。

6.如权利要求3所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘的具体设置方式为：所述加热盘的盘底设置为平面状，从所述加热盘的盘底向上部空间立体延伸，形成中部凹陷，边缘凸出的鸟巢状的延伸部，且所述加热盘的盘底及延伸部均为镂空状通透设置。

7.如权利要求4或6所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘的盘底设置有3个以上由热的不良导体制成的支撑装置，以将所述加热盘撑离所述容器底部。

8.如权利要求2所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘为可折叠设置。

9.如权利要求1所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述加热盘的材质为镍铬合金钢；所述加热盘的表面涂布有三氧化二铝防腐层。

10.如权利要求1所述的非接触式电磁加热系统，其特征在于，所述容器为顶部开口的大中型瓦罐；所述电磁发生装置为电磁炉。